Hidrogênio e mobilidade

O hidrogênio pode ser uma das respostas para atender as demandas de redução de emissões de poluentes e gás carbônico na mobilidade. As tendências avaliadas como futuro no segmento remetem a dois pontos: o powertrain será elétrico e os veículos serão cada vez mais autônomos. Porém, apesar de parecem fáceis de serem compreendidos, eles mudam toda a forma de pensar sobre mobilidade. De fato, os veículos movidos por motor elétrico trazem uma gama de alternativas quanto ao armazenamento e à geração embarcada de eletricidade; dentre elas, o uso de hidrogênio com células a combustível, do tipo PEM (Proton Exchange Membrane). Ele tem sido apontado como o que mais agrega os diversos setores da economia, além de poder viabilizar a mobilidade mais eficiente, com maior autonomia e tempo de recarga equivalente ao dos veículos atuais (de três a cinco minutos). Apesar de haver a ideia de que os veículos a célula a combustível hidrogênio são concorrentes dos veículos a bateria, na verdade, eles são complementares. Nesse sentido, quanto maior a potência do veículo, maior a vantagem para as células a combustível em termos de autonomia e custo. Um veículo movido a célula a combustível é um gerador e armazenador de energia. O sistema de tração é elétrico e o design modular possibilita diversas configurações: híbrida com mais ou menos bateria e o plug-in para conexão na rede elétrica externa. Além disso, veículos movidos a célula a combustível hidrogênio têm zero emissão de poluentes e o seu tempo de abastecimento é inferior a 10% do que leva para carregar uma bateria de tração.

Cenário mundial

Hoje, o cenário mundial para as tecnologias do hidrogênio é sete vezes maior do que era apenas um ano atrás. Recentemente, o hidrogênio passou a ser visto não mais como um simples componente de novos sistemas automobilísticos, mas como "a solução" para a descarbonização da economia mundial, também chamada de transformação energética. Em 2017, o Hydrogen Council publicou um estudo chamado "Scaling-up", o qual demonstra que, para atingir o objetivo estabelecido no Acordo de Paris, uma quantidade significativa de fontes renováveis de energia precisa ser instalada e integrada. Assim, setores que demandam energia, como o transporte e indústria, precisam ser descarbonizados em grande escala. De acordo com a meta de redução anual de emissões de CO₂ em 60% até 2050, e considerando um aumento da população mundial de 8,3 bilhões a 10,9 bilhões de pessoas, as tecnologias do hidrogênio e célula a combustível podem oferecer uma contribuição única, podendo atuar em sete áreas da seguinte forma: 1 - Possibilita a integração e a otimização de fontes renováveis de energia em grande escala e a geração de energia descentralizada em setores e regiões 2 - Atua como armazenador de energia para aumentar a eficiência e o aproveitamento do sistema 3 - Descarboniza o uso de energia no setor industrial 4 - Descarboniza o setor residencial produzindo calor e eletricidade 5 - Descarboniza a infraestrutura de gás natural. De 5% a 20% de hidrogênio pode ser injetado na rede de gás existente sem grandes modificações 6 - Atua como matéria-prima limpa para a indústria 7 - Descarboniza o setor de transportes com zero emissão veicular

Desenvolvimento sustentável

Ainda de acordo com o estudo, em 2050, o hidrogênio representará 18% de toda a energia consumida mundialmente. Como isso, haverá a redução anual de 6G t de emissões de CO₂ e a eliminação dos principais poluentes do ar como dióxido de enxofre (SO₂), óxidos de nitrogênio (NO_X) e materiais particulados. Outro resultado importante será a redução do nível de ruído das cidades. O setor de transporte vai consumir 20 milhões de barris de petróleo por dia a menos, aumentando significativamente a segurança energética dos países. Como resultado, o crescimento econômico será baseado em um desenvolvimento sustentável, gerando uma receita de mais de US$ 2,5 trilhões por ano e empregando mais de 30 milhões de pessoas mundialmente. A infraestrutura de abastecimento de veículos a hidrogênio tem crescido mundialmente, principalmente nos Estados Unidos, Europa, Japão, China e Coreia do Sul. Neste ano, a estimativa é que estarão disponíveis 1100 postos de H₂ e 5.000 até 2030.

Texto baseado no artigo de Daniel Gabriel Lopes e Monica Saraiva Panik, intitulado Eletromobilidade com energia renovável e etanol, publicado na edição 83 da Revista Engenharia Automotiva Espacial, da SAE Brasil.

Foto: H2 MOBILITY / Felix Krumbholz